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黄荣辉 著

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• 大气科学
• 气象学
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• 自然科学
• 大气物理
• 气象学概论
• 气候学
• 环境气象
• 大气环境

出版社： 气象出版社

ISBN：9787502940270

版次：1

商品编码：10779817

包装：平装

丛书名： 现代大气科学丛书

开本：16开

出版时间：2005-10-01

用纸：胶版纸

页数：212

字数：365000

内容简介

《现代大气科学丛书：大气科学概论》扼要地介绍了大气科学的研究对象、内容和方法；系统地概述了大气成分、结构与状态，基本的物理、动力和化学过程；较全面地简述了大气中的天气系统、大气环流、气候变化和气候系统；此外，《现代大气科学丛书：大气科学概论》还回顾了20世纪大气科学的发展成就，并展望了21世纪大气科学的发展趋势。
《现代大气科学丛书：大气科学概论》不仅可作为非大气科学专业的人士了解大气科学的入门书，又可作为大气科学专业的本科和研究生的教科书，也可作为从事大气科学教学、科研和业务人员的一本参考书。

作者简介

黄荣辉，1942年8月17日出生于福建省惠安县。1965年毕业于北京大学地球物理系。1983年获日本东京大学理学博士。1985年起晋升为中国科学院大气物理研究所研究员、博士生导师，1991年被选为中国科学院院士。曾任中国科学院大气物理研究所副所长、中国科学院咨询委员会委员、中国科学院地学部常委、国家气候研究委员会常务副主任，是第八、九、十届全国政协委员、国务院学位委员会学科评议组成员、中国科学院学位委员会副主任、中国气象学会副理事长、国家级有突出贡献的中青年科学家，1986年曾获国家“五一”劳动奖章。

目录

序
前言
第一章 概述
第一节 大气科学的重要性
第二节 大气科学的研究对象与研究内容
第三节 大气科学的研究方法

第二章 大气的成分、结构与状态
第一节 太阳系的行星大气
第二节 地球大气的起源
第三节 大气的垂直结构
第四节 大气的状态参数及其变化
第五节 全球大气的纬向平均温度与风的垂直分布
第六节 大气中基本状态参数之间的关系

第三章 大气基本物理过程
第一节 大气中雷电现象及过程
第二节 太阳的短波辐射
第三节 地球大气的辐射与传输
第四节 地球大气的辐射收支
第五节 大气中的相变过程与雨、雾、雪和冰雹
第六节 大气热力学
第七节 大气中绝热过程与位温
第八节 大气中静力平衡与静力稳定度

第四章 大气基本动力过程
第一节 地球大气运动的基本动力特征
第二节 大气运动的空间和时间尺度
第三节 大气中最基本的动力平衡关系
第四节 中纬度天气系统运动的动力方程组和位涡度方程
第五节 大气运动的基本动力过程
第六节 大气中的波动
第七节 大气的动力不稳定性

第五章 大气中的化学过程
第一节 大气中微量气体的循环过程
第二节 大气气溶胶
第三节 平流层臭氧的光化学反应
第四节 大气中降水化学与酸雨
第五节 大气中化学过程对气候的影响

第六章 天气系统与大气环流
第一节 中高纬度地区的天气系统
第二节 温带气旋与反气旋
第三节 中、小尺度天气系统
第四节 热带天气系统
第五节 季风与梅雨
第六节 对全球大气环流的认识
第七节 全球大气环流的基本事实
第八节 平流层大气环流
第九节 平流层爆发性增温与准两年周期振荡

第七章 气候变化
第一节 气候变化的全球性
第二节 全球不同时间尺度的气候变化
第三节 我国气候变化
第四节 我国的气候灾害种类与分布特征
第五节 北半球大气环流和气候异常遥相关

第八章 气候系统
第一节 气候系统
第二节 海-气耦合子系统及其对气候变化的作用
第三节 ENSO循环及其对短期气候变化的作用
第四节 西太平洋暖池及其对气候变化的影响
第五节 青藏高原对气候变化的影响
第六节 陆面过程与陆一气相互作用及其对气候变化的影响
第七节 人类活动对气候的影响
第八节 气候数值模式与气候数值模拟
第九节 气候系统动力学的研究

第九章 20世纪大气科学发展的回顾与21世纪初的展望
第一节 20世纪大气科学发展的回顾
第二节 21世纪初国际大气科学发展趋势及需求
第三节 21世纪初国际大气科学的优先发展领域
第四节 与大气科学有关的几个大型全球研究计划
参考文献

前言/序言

好的，这是一份关于另一本图书的详细简介，假设这本书的书名是《星际航行与时空操控的理论基础》。 --- 星际航行与时空操控的理论基础 导言：超越光速的疆界 自古以来，人类从未停止对头顶星空的无限遐想。然而，当我们真正将目光投向遥远的星辰，宏伟的宇宙图景便带来了严峻的物理学挑战。爱因斯坦的狭义相对论如同坚固的壁垒，将任何有质量的物体限制在光速之下。本书并非旨在推翻或绕过这些既有的物理定律，而是深入探索那些在现有框架下，却可能孕育出实现跨越光年距离旅行的理论可能性。 《星际航行与时空操控的理论基础》是一部严谨的理论物理学著作，专注于对现有物理学边界进行探索性分析，特别是聚焦于那些能够通过“巧妙地”利用时空结构本身来实现有效超光速（Effective Faster-Than-Light, EFTL）的数学模型和概念框架。本书的受众为具有扎实高等数学、经典力学、电动力学以及广义相对论基础的物理学研究者、高级工程师和天文物理专业学生。 第一部分：广义相对论的几何学视角重审 本书的第一部分将我们带回广义相对论的核心——时空度规。我们并非简单地重复既有的场方程，而是专注于从几何拓扑和微分几何的角度，对度规张量在极端条件下的行为进行细致的剖析。 第一章：弯曲时空的拓扑结构 本章详细探讨了黎曼几何在描述宇宙尺度时空时的局限性与潜力。我们引入了陈类（Chern Classes）和辛几何（Symplectic Geometry）的概念，用以描述时空整体结构的非平凡性。重点分析了在负曲率区域，特别是虫洞理论中作为“喉咙”的度规解的稳定性问题。我们评估了标准Schwarzschild和Kerr度规在引入奇异拓扑特征后，对穿越能力的影响，并对阿莱斯基瓦-梅纳德（Alcubierre-Maynard）度规的数学构造进行了修正性讨论，强调了能量条件（如零能量条件ZEC）对维持稳定“气泡”的严格制约。 第二章：局部惯性系与非局部场 传统上，我们依赖爱因斯坦场方程（EFE）来描述物质如何导致时空弯曲。本章则转向研究如何通过非局部场论（Non-Local Field Theories）来模拟或替代物质能量-动量张量（$T_{mu u}$）的某些效应。我们研究了引入零质量标量场（Massless Scalar Fields）或高阶导数修正引力（Higher Derivative Gravity）模型时，EFE的线性化近似如何可能导致局部时空结构被“平滑化”或“极化”，从而在不直接违反光速限制的前提下，实现对惯性系的有效规避。 第二部分：推进机制的理论建模 如果说第一部分是理论基础的奠定，那么第二部分则致力于构建具体的、可被数学描述的推进概念模型。这些模型的核心思想是“不让飞船动，而是让空间动”。 第三章：曲速驱动的能耗与负质量等效物 曲速驱动（Warp Drive）是星际航行研究中最具争议但理论上最吸引人的概念。本章深入分析了实现曲速泡所需的负能量密度问题。我们详细推导了实现特定速度和曲率梯度所需的卡西米尔效应的宏观工程化可能性。书中对“虚粒子流”的动量转移进行了详细的数学建模，并对比了基于AdS/CFT对应中重力与边界场论之间关系的另一种思路，试图寻找非经典物质的等效表示。我们特别关注了“超光速梯度场”的最小化模型，即如何用最少的负能量来生成一个可穿越的时空扭曲。 第四章：虫洞的动态稳定与量子效应 虫洞（Wormholes）提供了捷径，但其理论稳定性一直是巨大的障碍。本章将广义相对论与量子引力学的早期尝试相结合。我们探讨了普朗克尺度上的量子涨落如何影响虫洞喉的稳定性。书中引入了“费米子壳层稳定法”，即利用高密度、低温度的特定费米子物质（如奇异夸克物质）的简并压力来抵消负能量所需的引力排斥力。我们推导了维持一个直径十米的、可穿越的静态虫洞所需的最小物质参数和几何约束，并分析了潮汐力的局域效应。 第五章：时空“涟漪”的生成与控制 不同于静态的虫洞或持续性的曲速泡，本章研究了时空涟漪（Spacetime Ripples）的理论。这借鉴了电磁波的传播概念，但作用对象是度规张量本身。我们引入了张量波动力学，并试图构建一种能够在时空中产生可控的、局部化的周期性扰动的方法。这涉及到对爱因斯坦-麦克斯韦-张量方程组的非线性求解，特别是研究在极端高频和高能输入下，如何将能量转化为可自我维持的时空扰动，使飞船能够“冲浪”于这些涟漪之上。 第三部分：时空操控的约束与观测挑战 理论的构建必须接受物理现实的检验。本书的最后一部分将理论模型置于严格的检验框架之下，探讨了实现这些技术所面临的根本性障碍。 第六章：因果律保护机制与霍金的猜想 任何有效的超光速理论都必须面对“时序保护猜想”（Chronology Protection Conjecture）的挑战。本章详细回顾了史蒂芬·霍金的论证，并从量子场论的角度出发，分析了在虫洞或曲速泡边缘，真空能量的紫外发散如何通过自相互作用反馈环路，有效地阻止了闭合类时曲线（CTC）的形成。我们提出了一种“信息熵梯度”作为因果律维护的新指标，并分析了在何种条件下，此梯度会趋于无穷大。 第七章：能态的量化与负能量的实际制备 本书的核心难题回归到负能量。我们不再满足于理论上的“存在性证明”，而是考察了如何将“负质量等效物”从纯粹的数学对象转化为可操作的物理实体。本章详细分析了基于高阶量子色动力学（QCD）中夸克-胶子等离子体的特定激发态，以及在极低温、高密度环境下，玻色-爱因斯坦凝聚体（BEC）中可能出现的负有效质量粒子的性质。我们通过详细的计算展示了，即使是微小的负能量实现，其对时空曲率的影响也极其显著，并指出了当前实验技术在实现稳定负能态方面的巨大鸿沟。 结论：从理论到工程的鸿沟 本书最终总结道，虽然我们找到了多条理论上允许实现“有效超光速”的数学路径，但所有路径都指向了对负能量密度的极端依赖，或要求对时空拓扑结构进行前所未有的精确干预。我们清晰地勾勒出理论物理学的前沿，强调了未来研究方向应集中于量子引力学的更完备理论，以及如何以零能耗或正能量的方式，通过巧妙的几何设计来绕过传统的相对论限制。本书是为那些敢于挑战宇宙基本法则的思考者们所准备的深度指南。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对自然现象充满好奇的学生，我一直渴望能有一本书能够系统地梳理我对大气的认知。而《大气科学概论》正是满足了我的这一需求。它以一种非常清晰且逻辑严谨的框架，将大气科学的核心概念一一呈现。从大气组成、能量收支，到大气环流、云的形成与降水，再到极端天气事件的成因，本书的编排可谓是环环相扣，层层递进。书中对于一些重要理论的讲解，如科里奥利力对风的影响，以及锋面系统如何带来天气变化，都做到了既有深度又不失易懂。我特别赞赏书中对于图表的运用，大量的示意图和数据图表，将抽象的科学原理具象化，极大地帮助了我理解和记忆。例如，在讲解高空西风带形成时，作者用一个精美的示意图就清楚地展示了热力与动力因素如何共同作用。此外，本书在介绍大气物理和大气化学时，也深入浅出，让我对这些领域的交叉性有了更深的认识。读完这本书，我感觉自己对“天”的理解不再是模糊的感觉，而是有了科学的框架和理论支撑，这让我非常兴奋。

评分☆☆☆☆☆

这本《大气科学概论》真是一本让人眼前一亮的学术著作。我之前对大气科学一直抱有一种模糊而敬畏的印象，总觉得它离我的生活很远，是科学家们研究的专业领域。然而，当我翻开这本书，很快就被它所展现的宏大世界所吸引。从地球大气层的层层结构，到影响我们日常生活的各种天气现象，本书都用一种引人入胜的方式进行了阐述。作者在解释复杂概念时，并没有使用过于晦涩的专业术语，而是巧妙地融入了许多生动的比喻和形象的描绘，这使得即便是没有相关背景知识的读者，也能轻松理解。我尤其喜欢书中关于气象仪器的介绍，那些我们习以为常的天气预报背后，竟然有如此精密的设备和严谨的科学原理在支撑，这让我对天气预报的准确性有了更深的认识和感激。同时，本书也触及了气候变化这一当今世界最紧迫的议题，从科学的角度分析了其成因和潜在影响，这对于我认识全球变暖的严峻性，以及思考个人在其中的责任，都有着重要的启示作用。总而言之，这是一本既有深度又不失趣味的科普读物，它成功地将大气科学这个看似遥远的领域，拉近到了我们每个人的身边。

评分☆☆☆☆☆

这本《大气科学概论》的阅读体验，对我来说是一次意料之外的惊喜。我原本以为会是一本枯燥乏味的教科书，但事实证明，它远比我想象的要精彩得多。书中的语言风格非常独特，既有严谨的学术表述，又不乏文学性的描绘。作者在描述大气的宏观运动时，常常会运用一些富有诗意的词语，将原本冰冷的数据和公式，赋予了生命力。比如，在描写信风的形成时，书中就将它比作地球的“呼吸”，这种巧妙的比喻，让我瞬间对这个概念产生了深刻的印象。同时，本书在探讨大气环境问题时，也展现了作者的深厚人文关怀。它不仅从科学角度分析了污染物的传播途径和影响，更强调了环境保护的紧迫性和重要性，这让我反思我们在日常生活中应该如何做出改变。书中还引用了一些历史上的气象事件，通过这些生动的故事，让读者感受到了大气科学发展的曲折历程，以及科学家们探索自然的艰辛。总的来说，这是一本能够触动人心、激发思考的书，它不仅仅是一本学术著作，更是一份对自然的热爱与敬畏的表达。

评分☆☆☆☆☆

从一个完全初学者的角度来看，《大气科学概论》无疑是一扇通往大气科学世界的大门。我之前对气象学几乎是一无所知，只知道有天气预报，知道下雨刮风。但是这本书，以一种极其友好的方式，为我构建了一个全新的认知体系。它首先从最基础的大气成分和结构讲起，循序渐进地引入了能量平衡、热力学定律等基本概念，这些都是理解后续内容的关键。我特别喜欢书中关于“天气”与“气候”的区分讲解，这让我明白了为何我们每天关心的是天气，而长远来看，气候变化才是更宏大的议题。书中对不同尺度的天气现象，如台风、龙卷风等的成因和特点的介绍，都非常具体且易于理解，仿佛把我带入了现场。而且，它还涉及了一些应用性很强的知识，比如大气探测技术，让我了解了我们获取气象信息的不易。尽管内容量不小，但书中并没有出现劝退读者的复杂数学推导，而是侧重于概念的理解和物理过程的阐释，这对于我这样的非专业人士来说，是非常宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

《大气科学概论》这本书，对于那些想要深入了解地球大气运行机制的读者而言，无疑是一部极具参考价值的著作。它并没有停留在表面现象的描述，而是深入到了大气运动的内在动力学和热力学原理。书中对于行星际尺度的大气环流系统，如哈德里环流、费雷尔环流以及极地环流的形成与维持机制，进行了细致的分析，并且阐述了它们与全球气候之间的复杂关联。我尤其欣赏书中对能量传输过程的讲解，从太阳辐射的接收到地表和大气对能量的吸收、反射与再辐射，整个过程的描述清晰而富有条理。此外，本书还探讨了大气中的波动现象，比如重力波和行星波，这些对于理解大气中长距离的能量和动量输送至关重要。在探讨天气系统时，书中也不仅仅是介绍现象，更侧重于解释其背后的物理机制，例如锋面系统的发展演变，以及低压和高压系统的形成原理。这本书的深度和广度，足以让对大气科学有浓厚兴趣的读者，获得扎实的理论基础。

评分☆☆☆☆☆

不错，真正看不错，真正看不错，真正看不错，真正看不错，真正看不错，真正看不错，真正看不错，真正看不错，真正看不错，真正看不错，真正看不错，真正看不错，真正看不错，真正看不错

评分☆☆☆☆☆

大气科学概论大气科学概论

评分☆☆☆☆☆

速度很快，书也不错，朋友很喜欢

评分☆☆☆☆☆

考大气所都懂得。良品呀

评分☆☆☆☆☆

很满意，是正版，很好！

评分☆☆☆☆☆

考大气所都懂得。良品呀

评分☆☆☆☆☆

比较好的大气科学额专业入门基础教材

评分☆☆☆☆☆

书很便宜，而且是正版。赞一下

评分☆☆☆☆☆

不错，感觉很好;不错，感觉很好;不错，感觉很好;